液処理装置
【課題】フットプリントを小さくすることができ、排気と排液との分離機構を特別に設ける必要のない液処理装置を提供すること。
【解決手段】ウエハＷを水平に保持し、ウエハＷとともに回転可能なウエハ保持部１と、ウエハ保持部１に保持されたウエハＷを囲繞し、ウエハＷとともに回転可能な回転カップ３と、回転カップ３およびウエハ保持部１を一体的に回転させるモータ２と、ウエハＷの表面に処理液を供給する表面処理液供給ノズル４と、回転カップ３の排気および排液を行う排気・排液部６とを具備し、排気・排液部６は、主にウエハＷから振り切られた処理液を取り入れて排液する環状をなす排液カップ４１と、排液カップ４１の外側を囲繞するように設けられ、回転カップ３およびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップ４２とを有し、排液カップ４１からの排液と排気カップ４２からの排気が独立して行われる。
【解決手段】ウエハＷを水平に保持し、ウエハＷとともに回転可能なウエハ保持部１と、ウエハ保持部１に保持されたウエハＷを囲繞し、ウエハＷとともに回転可能な回転カップ３と、回転カップ３およびウエハ保持部１を一体的に回転させるモータ２と、ウエハＷの表面に処理液を供給する表面処理液供給ノズル４と、回転カップ３の排気および排液を行う排気・排液部６とを具備し、排気・排液部６は、主にウエハＷから振り切られた処理液を取り入れて排液する環状をなす排液カップ４１と、排液カップ４１の外側を囲繞するように設けられ、回転カップ３およびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップ４２とを有し、排液カップ４１からの排液と排気カップ４２からの排気が独立して行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板に対して所定の液処理を行う液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）の製造プロセスにおいては、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に処理液を供給して液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理、フォトリソグラフィ工程におけるフォトレジスト液や現像液の塗布処理等を挙げることができる。
【０００３】
このような液処理装置としては、半導体ウエハ等の基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態でウエハの表面または表裏面に処理液を供給してウエハの表面または表裏面に液膜を形成して処理を行うものが知られている。
【０００４】
この種の装置では、通常、処理液はウエハの中心に供給され、基板を回転させることにより処理液を外方に広げて液膜を形成し、処理液を離脱させることが一般的に行われている。そして、基板の外方へ振り切られた処理液を下方へ導くようにウエハの外側を囲繞するカップ等の部材を設け、ウエハから振り切られた処理液を速やかに排出するようにしている。しかし、このようにカップ等を設ける場合には、処理液がミストとして飛び散り、基板まで達してウォーターマークやパーティクル等の欠陥となるおそれがある。
【０００５】
このようなことを防止可能な技術として、特許文献１には、基板を水平支持した状態で回転させる回転支持手段と一体に回転するように、基板から外周方向に飛散した処理液を受ける処理液受け部材を設け、処理液を受け、処理液を外方へ導いて回収するようにした技術が開示されている。この特許文献１において、処理液受け部材は、基板側から順に、水平ひさし部、処理液を外側下方に案内する傾斜案内部、処理液を水平外方へ案内する水平案内部、および垂直に立設する壁部を有し、処理液を狭い範囲に追い込んでミストが基板へ再付着することを防止しつつ処理受け部材の隅部に設けられた排液口を介して水平外方に排出させ、さらに処理液受け部材の外側に配置されたスペーサの内部を外方に延びる溝を介して排液される。
【特許文献１】特開平８−１０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１においては、基板とともに回転する処理液受け部材が処理液を基板外方の狭い範囲に追い込むようにしているため、基板の外側のスペーサ部分が大きいものとなり、装置のフットプリントが大きいものとなってしまう。また、排気は排液とともに行わざるを得ず、下流側に排気・排液を分離するための機構が必要となる。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、フットプリントを小さくすることができ、排気と排液との分離機構を特別に設ける必要のない液処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、基板に処理液を供給する液供給機構と、前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部とを具備し、前記排気・排液部は、主に基板から振り切られた処理液を取り入れて排液する環状をなす排液カップと、前記排液カップの外側に前記排液カップを囲繞するように設けられ、前記回転カップおよびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップとを有し、前記排液カップからの排液と前記排気カップからの排気がそれぞれ独立して行われることを特徴とする液処理装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、基板の表面に処理液を供給する表面液供給機構と、基板の裏面に処理液を供給する裏面液供給機構と、前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部とを具備し、前記排気・排液部は、主に基板から振り切られた処理液を取り入れて排液する環状をなす排液カップと、前記排液カップの外側に前記排液カップを囲繞するように設けられ、前記回転カップおよびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップとを有し、前記排液カップからの排液と前記排気カップからの排気がそれぞれ独立して行われることを特徴とする液処理装置を提供する。
【００１０】
上記本発明において、前記保持部材上の基板の外側に、前記保持部材および前記回転カップとともに回転するように設けられ、基板から振り切られた処理液を基板の外方へ導く案内部材をさらに具備することが好ましい。
【００１１】
また、前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を水平方向に排出する処理液排出部を有しており、前記排液カップは、前記回転カップの外側を囲繞するように設けられ、水平方向に排出された排液を受け止めるように構成することができる。また、前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を取り入れて下方へ案内する案内壁と、取り入れた処理液を下方へ排出する開口部とを有しており、前記排液カップは、前記開口部を囲繞するように設けられ、下方に排出された排液を受け止めるように構成することができる。
【００１２】
さらに、前記排気カップは、前記回転カップの上方に円環状の導入口が形成されるように配置されてよく、また、壁部に周囲の雰囲気を取り込む取り込み口を有していてよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基板の回転とともに回転する回転カップを設けたので、回転カップに遠心力が作用し、固定カップを設けたときのような処理液のミストのはね返りを防止することができる。また、回転カップの外側に排液カップを設けるが、上記回転カップの存在により排液カップからはね返ったミストが基板に到達するおそれが低いため回転カップと排液カップとを近接させることができて排液カップを小さくすることができる。そのため、排気カップが排液カップを囲繞するように設けられていても、装置のフットプリントを小さく維持することができる。そして、このように排液カップの外側に排液カップを囲繞するように排気カップを設けることにより、おおもと部分で排液・排気分離を行うことができ、しかも前記排液カップからの排液と前記排気カップからの排気がそれぞれ独立して行われるので、下流側に排気・排液を分離するための機構を設ける必要がない。また、排気カップが排液カップを囲繞するように設けられているので、処理液のミストが排液カップから漏出しても排気カップでトラップすることができ、装置外へ処理液のミストが飛散することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。ここでは、本発明を半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）の表裏面洗浄を行う液処理装置に適用した場合について示す。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図、図２はその平面図、図３、４は排気・排液部を拡大して示す断面図である。この液処理装置１００は、被処理基板であるウエハＷを回転可能に保持するウエハ保持部１と、このウエハ保持部１を回転させる回転モータ２と、ウエハ保持部１に保持されたウエハＷを囲繞するように設けられ、ウエハ保持部１とともに回転する回転カップ３と、ウエハＷの表面に処理液を供給する表面処理液供給ノズル４と、ウエハＷの裏面に処理液を供給する裏面処理液供給ノズル５と、回転カップ３の周縁部に設けられた排気・排液部６とを有している。また、排気・排液部６の周囲およびウエハＷの上方を覆うようにケーシング８が設けられている。ケーシング８の上部にはファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）９が設けられており、ウエハ保持部１に保持されたウエハＷに清浄空気のダウンフローが供給されるようになっている。
【００１６】
ウエハ保持部１は、水平に設けられた円板状をなす回転プレート１１と、その裏面の中心部に接続され、下方鉛直に延びる円筒状の回転軸１２とを有している。回転プレート１１の中心部には、回転軸１２内の孔１２ａに連通する円形の孔１１ａが形成されている。そして、孔１２ａおよび孔１１ａ内を裏面処理液供給ノズル５が昇降可能となっている。図２に示すように、回転プレート１１には、ウエハＷの外縁を保持する保持部材１３が等間隔で３つ設けられている。この保持部材１３は、ウエハＷが回転プレート１１から少し浮いた状態で水平にウエハＷを保持するようになっている。そして、この保持部材１３は、ウエハＷを保持する保持位置と後方に回動して保持を解除する解除位置との間で移動可能となっている。回転プレート１１の端部近傍には中心側部分よりも外側部分のほうが低くなるように周回して傾斜部１１ｂが形成されている。したがって、回転プレート１１の端部が他の部分よりも薄く形成されている。
【００１７】
回転軸１２の下端にはベルト１４が巻き掛けられており、ベルト１４はプーリー１５にも巻き掛けられている。そして、プーリー１５はモータ２により回転可能となっており、モータ２の回転によりプーリー１５およびベルト１４を介して回転軸１２を回転するようになっている。
【００１８】
表面処理液供給ノズル４は、ノズルアーム１６の先端部に保持されており、図示しない液供給チューブから処理液が供給され、その内部に設けられたノズル孔を介して処理液を吐出するようになっている。吐出する処理液としては、洗浄用の薬液、純水等のリンス液、ＩＰＡのような乾燥溶媒等を挙げることができ、１種または２種以上の処理液を吐出可能となっている。ノズルアーム１６は、図２に示すように軸１７を中心として回動可能に設けられており、図示しない駆動機構により、ウエハＷ中心上の吐出位置とウエハＷの外方の退避位置との間で移動可能となっている。なお、ノズルアーム１６は上下動可能に設けられており、回動するときには上昇した状態となり、表面処理液供給ノズル４から処理液を吐出する際には、下降した状態となる。
【００１９】
裏面処理液供給ノズル５には、内部にその長手方向に沿って延びるノズル孔５ａが形成されている。そして、図示しない処理液チューブを介してノズル孔５ａの下端から所定の処理液が供給され、その処理液がノズル孔５ａを介してウエハＷの裏面に吐出されるようになっている。吐出する処理液としては、上記表面処理液供給ノズル４と同様、洗浄用の薬液、純水等のリンス液、ＩＰＡのような乾燥溶媒等を挙げることができ、１種または２種以上の処理液を吐出可能となっている。裏面処理液供給ノズル５はウエハ昇降部材としての機能を兼備しており、その上端部にはウエハＷを支持するウエハ支持台１８を有している。ウエハ支持台１８の上面には、ウエハＷを支持するための３本のウエハ支持ピン１９（２本のみ図示）を有している。そして、裏面処理液供給ノズル５の下端には接続部材２０を介してシリンダ機構２１が接続されており、このシリンダ機構２１によって裏面処理液供給ノズル５を昇降させることによりウエハＷを昇降させてウエハＷのローディングおよびアンローディングが行われる。
【００２０】
回転カップ３は、図３に示すように、回転プレート１１の端部から上方に延びて垂直壁を形成するように設けられた円筒状の垂直壁部材３１と、垂直壁部材３１の上端から内方に延びる円環状の庇部材３２とを有している。
【００２１】
垂直壁部材３１のウエハＷとほぼ同じ高さの位置には、内端がウエハＷの周縁近傍まで至る円環状かつ板状をなす案内部材３５が設けられている。案内部材３５は、その表裏面がウエハＷの表裏面と略連続するように設けられている。垂直壁部材３１には、案内部材３５の上方位置および下方位置に、その内側から外側へ貫通する排出孔３３および３４がそれぞれ周方向に沿って複数設けられている。排出孔３３はその下面が案内部材３５の表面に接するように設けられ、排出孔３４はその下面が回転プレート１１の表面に接するように設けられている。そして、モータ２によりウエハ保持部材１および回転カップ３をウエハＷとともに回転させて表面処理液供給ノズル４からウエハＷ表面の中心に処理液を供給した際には、処理液は遠心力でウエハＷの表面を広がり、ウエハＷの周縁から振り切られる。このウエハＷ表面から振り切られた処理液は、略連続して設けられた案内部材３５の表面に案内されて垂直壁部材３１に達し、遠心力により排出孔３３を通って、回転カップ３の外側へ排出されるようになっている。また、同様にウエハ保持部材１および回転カップ３をウエハＷとともに回転させて裏面処理液供給ノズル５からウエハＷの裏面の中心に処理液を供給した際には、処理液は遠心力でウエハＷの裏面を広がり、ウエハＷの周縁から振り切られる。このウエハＷ裏面から振り切られた処理液は、ウエハＷの裏面と略連続して設けられた案内部材３５の裏面に案内されて垂直壁部材３１に達し、遠心力により排出孔３４を通って、回転カップ３の外側へ排出されるようになっている。このとき垂直壁部材３１には遠心力が作用しているから処理液のミストが内側へ戻ることが阻止される。
【００２２】
また、案内部材３５はこのようにウエハＷ表面および裏面から振り切られた処理液を案内するので、ウエハＷの周縁から脱離した処理液が乱流化し難く、処理液をミスト化させずに回転カップ外へ導くことができる。案内部材３５のウエハＷと隣接する部分の表裏面の高さはウエハＷの表裏面の高さと同じであることが好ましい。なお、図２に示すように、案内部材３５には、ウエハ保持部材１３に対応する位置に、ウエハ保持部材１３を避けるように切り欠き部３６が設けられている。
【００２３】
排気・排液部６は、主に回転プレート１１と回転カップ３に囲繞された空間から排出される排気および排液を回収するためのものであり、図３、４の拡大図にも示すように、回転カップ３における垂直壁部材３１の排出孔３３、３４から排出された排液を受ける環状をなす排液カップ４１と、排液カップ４１の外側に、排液カップ４１を囲繞するように設けられた環状をなす排気カップ４２とを備えている。
【００２４】
図１および図３に示すように、排液カップ４１の底部には、１箇所に排液口４３が設けられており、排液口４３には排液管４４が接続されている。排液管４４の下流側には図示しない吸引機構が設けられており、回転カップ３から排液カップ４１に集められた排液が排液口４３、排液管４４を介して速やかに排出され、廃棄または回収される。なお、排液口４３は複数箇所設けられていてもよい。
【００２５】
また、排気カップ４２は、排液カップ４１の他、回転カップ３も囲繞し、その上壁４２ａは庇部材３２の上方に位置している。そして、排気カップ４２は、その上壁４２ａと庇部材３２との間の環状をなす導入口４２ｂから回転カップ３内およびその周囲の主にガス成分を取り込んで排気するようになっている。また、排気カップ４２の下部には、図１および図４に示すように、排気口４５が設けられており、排気口４５には排気管４６が接続されている。排気管４６の下流側には図示しない吸引機構が設けられており、回転カップ３の周囲を排気することが可能となっている。排気口４５は複数設けられており、処理液の種類に応じて切り替えて使用することが可能となっている。
【００２６】
このように、処理液が回転カップを介して排液カップ４１に導かれ、気体成分は導入口４２ｂから排気カップ４２に導かれ、かつ排液カップ４１からの排液と排気カップ４２からの排気が独立して行われるようになっているので、排液と排気を分離した状態で導くことが可能となる。
【００２７】
排気カップ４２には、その上壁に周方向に沿って複数の空気取入口４７が設けられ、その内側壁には上下２段に周方向に沿って複数の空気取入口４８が設けられている。空気取入口４７は、排気カップ４２の上方領域の雰囲気を吸引し、空気取入口４８は回転プレート１１の下方に存在する機構部の雰囲気を吸引し、滞留している処理液のガス化成分を除去することが可能となっている。また、排液カップ４１の外側にそれを囲繞するように排気カップ４２が設けられているので、排液カップ４１から漏出したミストも確実に吸引することができ、処理液のミストが外部に拡散することが防止される。
【００２８】
次に、以上のように構成される液処理装置１００の動作について図５を参照して説明する。まず、図５の（ａ）に示すように、裏面処理液供給ノズル５を上昇させた状態で、図示しない搬送アームからウエハ支持台１８の支持ピン上にウエハＷを受け渡す。次いで、図５の（ｂ）に示すように、裏面処理液供給ノズル５を、ウエハＷを保持部材１３により保持可能な位置まで下降させ、保持部材１３によりウエハＷをチャッキングする。そして、図５の（ｃ）に示すように、表面処理液供給ノズル４を退避位置からウエハＷの中心上の吐出位置に移動させる。
【００２９】
この状態で、図５の（ｄ）に示すように、モータ２により保持部材１を回転カップ３およびウエハＷとともに回転させながら、表面処理液供給ノズル４および裏面処理液供給ノズル５から所定の処理液を供給して洗浄処理を行う。
【００３０】
この洗浄処理においては、ウエハＷの表面および裏面の中心に処理液が供給され、その洗浄液が遠心力によりウエハＷの外側に広がり、ウエハＷの周縁から振り切られる。この場合に、ウエハＷの外側を囲繞するように設けられているカップがウエハＷとともに回転する回転カップ３であるから、図６に示すように、ウエハＷから振り切られた処理液が垂直壁部材３１に当たった際に処理液に遠心力が作用し垂直壁部材３１の排出孔３３，３４の周囲に液膜３７を形成するから、固定カップの場合のような飛び散り（ミスト化）は発生し難い。そして、垂直壁部材３１に達した処理液は遠心力により排出孔３３，３４から回転カップ３の外側に排出される。したがって、固定カップを設けた場合のようなカップに当たってミスト化した処理液がウエハＷに戻ることが抑制される。処理液の供給が停止されると、液膜３７として垂直壁部材３１の排出孔３３，３４の周囲に溜まっていた処理液も排出孔３３，３４から排出され、回転カップ３内に処理液が存在しない状態とされる。
【００３１】
また、このように回転カップ３の存在により、排液カップ４１内でミストが発生してもミストがウエハＷを汚染するおそれが実質的に存在しないため、排液カップ４１は排液可能な程度の極小さいものでよく、その周囲を囲繞するように排気カップ４２を設けても装置を小型なものにすることができ、装置のフットプリントを小さくすることができる。そして、このように排液カップ４１の外側に排液カップ４１を囲繞するように排気カップ４２を設けるので、上述のように排液は回転カップ３の垂直壁部材３１に設けられた排出孔３３，３４から排液カップ４１に取り込まれるのに対し、回転カップ３内およびその周囲に存在する気体成分は環状の導入口４２ｂから排気カップ４２に取り込まれ、おおもと部分で排液・排気分離を行うことができ、しかも排液カップ４１からの排液と排気カップ４２からの排気が独立して行われるようになっているので、下流側に排気・排液を分離するための機構を設ける必要がない。また、排気カップ４２が排液カップ４１を囲繞するように設けられているので、処理液のミストが排液カップ４１から漏出しても排気カップ４２でトラップすることができ、装置外へ処理液のミストが飛散して悪影響を与えることを防止することができる。
【００３２】
また、表裏面がウエハＷの表裏面と略連続するように案内部材３５が設けられているので、遠心力でウエハＷの表裏面において周縁から振り切られた処理液は層流状態で案内部材３５の表裏面を案内されて垂直壁部材３１に至り、排出孔３３，３４から外部に排出される。したがって、処理液がウエハＷから振り切られた時点での処理液のミスト化を極めて効果的に抑制することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態に係る液処理装置について説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係る液処理装置の要部を拡大して示す断面図である。本実施形態では、案内部材、回転カップおよび排気・排液部の構造が第１の実施形態と異なっている。以下、これらの異なっている部分を主に説明するが、以下に説明する部分以外の他の部分は、第１の実施形態と同様に構成されている。
【００３４】
本実施形態においては、第１の実施形態と異なり、回転カップ３の代わりに下方に排液を導く構造を有する回転カップ３′を用いている。また、案内部材３５の代わりに裏面が内側から外側に向けて下方に傾斜する構造を有する案内部材３５′を用いている。また、このような構造の相違から、排液カップ４１と若干構造の異なる排液カップ４１′を用いている。さらに、排気を排気管（図示せず）に導きやすくするために、排気カップ４２と構造が異なる排気カップ４２′を用いている。
【００３５】
具体的には、回転カップ３′は、ウエハＷから振り切られた処理液の飛散を防止するとともに処理液を下方に導く庇部材５１と、庇部材５１と案内部材３５′との間、および案内部材３５′と回転プレート１１との間に、それぞれ処理液を通過する複数のスリット５３および５４を形成するための複数のスペーサ部材５５および５６とを有している。庇部材５１、スペーサ部材５５、案内部材３５′、スペーサ部材５６、回転プレート１１は、ねじ止め等により一体的に固定され、これらは一体的に回転されるようになっている。スリット５３および５４は、周方向に沿って複数配列されており、これら複数のスリット５３および５４を形成するために、複数のスペーサ部材５５および５６が周方向に沿って配置されている。このようなスペーサ部材の代わりに第１の実施形態のように孔が形成されたプレートを用いてもよい。
【００３６】
庇部材５１は、その内側壁が内側から外側に向かって下方に湾曲しており、その下端は回転プレート１１よりも下方まで延びている。その下端部と回転プレート１１との間の部分、すなわち回転カップ３′の下端部分に下方に向けて円環状の開口部５７が形成されており、排液を下方に排出するようになっている。そして、この開口部５７を受けるように、すなわち開口部５７を囲繞するように排液カップ４１′が配置されている。このように庇部材５１の下端を回転プレート１１の下方まで延ばすことにより、回転カップ３′からの液の排出部をウエハから遠ざけることができ、ミストの戻りを少なくすることができる。このような観点から、庇部材５１の下端の位置はできるだけ下方に延ばしてウエハＷから極力遠ざけることが好ましい。排液カップ４１′は排液カップ４１と排液を受ける部分の構成が異なっているのみで、他の構成は排液カップ４１とほぼ同じであり、排液口４３が設けられそこに排液管４４が接続されている点も同じである。
【００３７】
庇部材５１の外側の面は先端から外周側に向かって下側に傾斜しており、その傾斜に連続して、下側に向かう曲線が形成されている。また、排気カップ４２′は、その上壁４２ａ′が庇部材５１の傾斜に対応して外周側に向かって下側に傾斜し、その傾斜部分と連続して下側に向かう曲線が形成されている。これにより、上壁４２ａ′と庇部材５１の間に形成された開口部４２ｂ′から吸引された気体を排気管（図示せず）に導きやすくなっている。
【００３８】
このように構成される液処理装置においては、第１の実施形態と同様、モータ２により保持部材１を回転カップ３′およびウエハＷとともに回転させながら、表面処理液供給ノズル４および裏面処理液供給ノズル５から所定の処理液を供給して洗浄処理を行う。この際に、ウエハＷの表面および裏面において周縁から振り切られた処理液は、案内部材３５′の表面および裏面を案内されて、それぞれスリット５３および５４を通った後、庇部材５１の内壁に沿って下方に導かれ、回転カップ３′の下端部分に形成された円環状の開口部５７から下方へ排出され、排液カップ４１′に取り込まれる。この場合に、本実施形態では、回転カップ３′の下端から下方の排液カップ４１′に処理液を導くので、排液カップ４１′で処理液がミスト化しても、その位置がウエハＷとは大きく離隔しており、高さ位置も異なっているのでウエハＷへのミストの影響をより少なくすることができる。
また、したがって、第１の実施形態と同様、排液カップ４１′を小さくすることができ、その周囲を囲繞するように排気カップ４２′を設けても装置を小型なものにすることができ、装置のフットプリントを小さくすることができる。また、このように排液カップ４１′を囲繞するように排気カップ４２′を設けることにより、第１の実施形態と同様、おおもと部分で排液・排気分離を行うことができ、しかも排液カップ４１′からの排液と排気カップ４２′からの排気とを独立に行うことができるので、下流側に排気・排液を分離するための機構を設ける必要がなく、かつ処理液のミストが排液カップ４１′から漏出しても排気カップ４２′でトラップすることができ、装置外へ処理液のミストが飛散して悪影響を与えることを防止することができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、乱流化によるミスト発生を防止するために案内部材を設けたが、必ずしも設ける必要はない。また、上記実施形態では、ウエハの表裏面洗浄を行う液処理装置を例にとって示したが、本発明はこれに限らず、表面の洗浄処理を行う液処理装置であってもよく、また、液処理については洗浄処理に限らず、レジスト液塗布処理やその後の現像処理等、他の液処理であっても構わない。また、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、液晶表示装置（ＬＣＤ）用のガラス基板に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の基板等、他の基板に適用可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、半導体ウエハに付着したパーティクルやコンタミネーションを除去するための洗浄装置に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置を一部切り欠いて示す概略平面図。
【図３】図１の液処理装置の排気・排液部を拡大して示す断面図。
【図４】図１の液処理装置の排気・排液部を拡大して示す断面図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の処理動作を説明するための図。
【図６】ウエハから振り切られた処理液の状態を説明するための図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る液処理装置の要部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１；ウエハ保持部
２；回転モータ
３，３′；回転カップ
４；表面処理液供給ノズル
５；裏面処理液供給ノズル
６；排気・排液部
８；ケーシング
９；ＦＦＵ
１１；回転プレート
１２；回転軸
１３；保持部材
３１；垂直壁部材
３２，５１；庇部材
３３，３４；排出孔
３５，３５′；案内部材
４１，４１′；排液カップ
４２，４２′；排気カップ
４２ｂ；導入口
４３；排液口
４４；排液管
４５；排気口
４６；排気管
５７；開口部
１００；液処理装置
Ｗ；ウエハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板に対して所定の液処理を行う液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）の製造プロセスにおいては、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に処理液を供給して液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理、フォトリソグラフィ工程におけるフォトレジスト液や現像液の塗布処理等を挙げることができる。
【０００３】
このような液処理装置としては、半導体ウエハ等の基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態でウエハの表面または表裏面に処理液を供給してウエハの表面または表裏面に液膜を形成して処理を行うものが知られている。
【０００４】
この種の装置では、通常、処理液はウエハの中心に供給され、基板を回転させることにより処理液を外方に広げて液膜を形成し、処理液を離脱させることが一般的に行われている。そして、基板の外方へ振り切られた処理液を下方へ導くようにウエハの外側を囲繞するカップ等の部材を設け、ウエハから振り切られた処理液を速やかに排出するようにしている。しかし、このようにカップ等を設ける場合には、処理液がミストとして飛び散り、基板まで達してウォーターマークやパーティクル等の欠陥となるおそれがある。
【０００５】
このようなことを防止可能な技術として、特許文献１には、基板を水平支持した状態で回転させる回転支持手段と一体に回転するように、基板から外周方向に飛散した処理液を受ける処理液受け部材を設け、処理液を受け、処理液を外方へ導いて回収するようにした技術が開示されている。この特許文献１において、処理液受け部材は、基板側から順に、水平ひさし部、処理液を外側下方に案内する傾斜案内部、処理液を水平外方へ案内する水平案内部、および垂直に立設する壁部を有し、処理液を狭い範囲に追い込んでミストが基板へ再付着することを防止しつつ処理受け部材の隅部に設けられた排液口を介して水平外方に排出させ、さらに処理液受け部材の外側に配置されたスペーサの内部を外方に延びる溝を介して排液される。
【特許文献１】特開平８−１０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１においては、基板とともに回転する処理液受け部材が処理液を基板外方の狭い範囲に追い込むようにしているため、基板の外側のスペーサ部分が大きいものとなり、装置のフットプリントが大きいものとなってしまう。また、排気は排液とともに行わざるを得ず、下流側に排気・排液を分離するための機構が必要となる。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、フットプリントを小さくすることができ、排気と排液との分離機構を特別に設ける必要のない液処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、基板に処理液を供給する液供給機構と、前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部とを具備し、前記排気・排液部は、主に基板から振り切られた処理液を取り入れて排液する環状をなす排液カップと、前記排液カップの外側に前記排液カップを囲繞するように設けられ、前記回転カップおよびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップとを有し、前記排液カップからの排液と前記排気カップからの排気がそれぞれ独立して行われることを特徴とする液処理装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、基板の表面に処理液を供給する表面液供給機構と、基板の裏面に処理液を供給する裏面液供給機構と、前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部とを具備し、前記排気・排液部は、主に基板から振り切られた処理液を取り入れて排液する環状をなす排液カップと、前記排液カップの外側に前記排液カップを囲繞するように設けられ、前記回転カップおよびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップとを有し、前記排液カップからの排液と前記排気カップからの排気がそれぞれ独立して行われることを特徴とする液処理装置を提供する。
【００１０】
上記本発明において、前記保持部材上の基板の外側に、前記保持部材および前記回転カップとともに回転するように設けられ、基板から振り切られた処理液を基板の外方へ導く案内部材をさらに具備することが好ましい。
【００１１】
また、前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を水平方向に排出する処理液排出部を有しており、前記排液カップは、前記回転カップの外側を囲繞するように設けられ、水平方向に排出された排液を受け止めるように構成することができる。また、前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を取り入れて下方へ案内する案内壁と、取り入れた処理液を下方へ排出する開口部とを有しており、前記排液カップは、前記開口部を囲繞するように設けられ、下方に排出された排液を受け止めるように構成することができる。
【００１２】
さらに、前記排気カップは、前記回転カップの上方に円環状の導入口が形成されるように配置されてよく、また、壁部に周囲の雰囲気を取り込む取り込み口を有していてよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基板の回転とともに回転する回転カップを設けたので、回転カップに遠心力が作用し、固定カップを設けたときのような処理液のミストのはね返りを防止することができる。また、回転カップの外側に排液カップを設けるが、上記回転カップの存在により排液カップからはね返ったミストが基板に到達するおそれが低いため回転カップと排液カップとを近接させることができて排液カップを小さくすることができる。そのため、排気カップが排液カップを囲繞するように設けられていても、装置のフットプリントを小さく維持することができる。そして、このように排液カップの外側に排液カップを囲繞するように排気カップを設けることにより、おおもと部分で排液・排気分離を行うことができ、しかも前記排液カップからの排液と前記排気カップからの排気がそれぞれ独立して行われるので、下流側に排気・排液を分離するための機構を設ける必要がない。また、排気カップが排液カップを囲繞するように設けられているので、処理液のミストが排液カップから漏出しても排気カップでトラップすることができ、装置外へ処理液のミストが飛散することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。ここでは、本発明を半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）の表裏面洗浄を行う液処理装置に適用した場合について示す。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図、図２はその平面図、図３、４は排気・排液部を拡大して示す断面図である。この液処理装置１００は、被処理基板であるウエハＷを回転可能に保持するウエハ保持部１と、このウエハ保持部１を回転させる回転モータ２と、ウエハ保持部１に保持されたウエハＷを囲繞するように設けられ、ウエハ保持部１とともに回転する回転カップ３と、ウエハＷの表面に処理液を供給する表面処理液供給ノズル４と、ウエハＷの裏面に処理液を供給する裏面処理液供給ノズル５と、回転カップ３の周縁部に設けられた排気・排液部６とを有している。また、排気・排液部６の周囲およびウエハＷの上方を覆うようにケーシング８が設けられている。ケーシング８の上部にはファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）９が設けられており、ウエハ保持部１に保持されたウエハＷに清浄空気のダウンフローが供給されるようになっている。
【００１６】
ウエハ保持部１は、水平に設けられた円板状をなす回転プレート１１と、その裏面の中心部に接続され、下方鉛直に延びる円筒状の回転軸１２とを有している。回転プレート１１の中心部には、回転軸１２内の孔１２ａに連通する円形の孔１１ａが形成されている。そして、孔１２ａおよび孔１１ａ内を裏面処理液供給ノズル５が昇降可能となっている。図２に示すように、回転プレート１１には、ウエハＷの外縁を保持する保持部材１３が等間隔で３つ設けられている。この保持部材１３は、ウエハＷが回転プレート１１から少し浮いた状態で水平にウエハＷを保持するようになっている。そして、この保持部材１３は、ウエハＷを保持する保持位置と後方に回動して保持を解除する解除位置との間で移動可能となっている。回転プレート１１の端部近傍には中心側部分よりも外側部分のほうが低くなるように周回して傾斜部１１ｂが形成されている。したがって、回転プレート１１の端部が他の部分よりも薄く形成されている。
【００１７】
回転軸１２の下端にはベルト１４が巻き掛けられており、ベルト１４はプーリー１５にも巻き掛けられている。そして、プーリー１５はモータ２により回転可能となっており、モータ２の回転によりプーリー１５およびベルト１４を介して回転軸１２を回転するようになっている。
【００１８】
表面処理液供給ノズル４は、ノズルアーム１６の先端部に保持されており、図示しない液供給チューブから処理液が供給され、その内部に設けられたノズル孔を介して処理液を吐出するようになっている。吐出する処理液としては、洗浄用の薬液、純水等のリンス液、ＩＰＡのような乾燥溶媒等を挙げることができ、１種または２種以上の処理液を吐出可能となっている。ノズルアーム１６は、図２に示すように軸１７を中心として回動可能に設けられており、図示しない駆動機構により、ウエハＷ中心上の吐出位置とウエハＷの外方の退避位置との間で移動可能となっている。なお、ノズルアーム１６は上下動可能に設けられており、回動するときには上昇した状態となり、表面処理液供給ノズル４から処理液を吐出する際には、下降した状態となる。
【００１９】
裏面処理液供給ノズル５には、内部にその長手方向に沿って延びるノズル孔５ａが形成されている。そして、図示しない処理液チューブを介してノズル孔５ａの下端から所定の処理液が供給され、その処理液がノズル孔５ａを介してウエハＷの裏面に吐出されるようになっている。吐出する処理液としては、上記表面処理液供給ノズル４と同様、洗浄用の薬液、純水等のリンス液、ＩＰＡのような乾燥溶媒等を挙げることができ、１種または２種以上の処理液を吐出可能となっている。裏面処理液供給ノズル５はウエハ昇降部材としての機能を兼備しており、その上端部にはウエハＷを支持するウエハ支持台１８を有している。ウエハ支持台１８の上面には、ウエハＷを支持するための３本のウエハ支持ピン１９（２本のみ図示）を有している。そして、裏面処理液供給ノズル５の下端には接続部材２０を介してシリンダ機構２１が接続されており、このシリンダ機構２１によって裏面処理液供給ノズル５を昇降させることによりウエハＷを昇降させてウエハＷのローディングおよびアンローディングが行われる。
【００２０】
回転カップ３は、図３に示すように、回転プレート１１の端部から上方に延びて垂直壁を形成するように設けられた円筒状の垂直壁部材３１と、垂直壁部材３１の上端から内方に延びる円環状の庇部材３２とを有している。
【００２１】
垂直壁部材３１のウエハＷとほぼ同じ高さの位置には、内端がウエハＷの周縁近傍まで至る円環状かつ板状をなす案内部材３５が設けられている。案内部材３５は、その表裏面がウエハＷの表裏面と略連続するように設けられている。垂直壁部材３１には、案内部材３５の上方位置および下方位置に、その内側から外側へ貫通する排出孔３３および３４がそれぞれ周方向に沿って複数設けられている。排出孔３３はその下面が案内部材３５の表面に接するように設けられ、排出孔３４はその下面が回転プレート１１の表面に接するように設けられている。そして、モータ２によりウエハ保持部材１および回転カップ３をウエハＷとともに回転させて表面処理液供給ノズル４からウエハＷ表面の中心に処理液を供給した際には、処理液は遠心力でウエハＷの表面を広がり、ウエハＷの周縁から振り切られる。このウエハＷ表面から振り切られた処理液は、略連続して設けられた案内部材３５の表面に案内されて垂直壁部材３１に達し、遠心力により排出孔３３を通って、回転カップ３の外側へ排出されるようになっている。また、同様にウエハ保持部材１および回転カップ３をウエハＷとともに回転させて裏面処理液供給ノズル５からウエハＷの裏面の中心に処理液を供給した際には、処理液は遠心力でウエハＷの裏面を広がり、ウエハＷの周縁から振り切られる。このウエハＷ裏面から振り切られた処理液は、ウエハＷの裏面と略連続して設けられた案内部材３５の裏面に案内されて垂直壁部材３１に達し、遠心力により排出孔３４を通って、回転カップ３の外側へ排出されるようになっている。このとき垂直壁部材３１には遠心力が作用しているから処理液のミストが内側へ戻ることが阻止される。
【００２２】
また、案内部材３５はこのようにウエハＷ表面および裏面から振り切られた処理液を案内するので、ウエハＷの周縁から脱離した処理液が乱流化し難く、処理液をミスト化させずに回転カップ外へ導くことができる。案内部材３５のウエハＷと隣接する部分の表裏面の高さはウエハＷの表裏面の高さと同じであることが好ましい。なお、図２に示すように、案内部材３５には、ウエハ保持部材１３に対応する位置に、ウエハ保持部材１３を避けるように切り欠き部３６が設けられている。
【００２３】
排気・排液部６は、主に回転プレート１１と回転カップ３に囲繞された空間から排出される排気および排液を回収するためのものであり、図３、４の拡大図にも示すように、回転カップ３における垂直壁部材３１の排出孔３３、３４から排出された排液を受ける環状をなす排液カップ４１と、排液カップ４１の外側に、排液カップ４１を囲繞するように設けられた環状をなす排気カップ４２とを備えている。
【００２４】
図１および図３に示すように、排液カップ４１の底部には、１箇所に排液口４３が設けられており、排液口４３には排液管４４が接続されている。排液管４４の下流側には図示しない吸引機構が設けられており、回転カップ３から排液カップ４１に集められた排液が排液口４３、排液管４４を介して速やかに排出され、廃棄または回収される。なお、排液口４３は複数箇所設けられていてもよい。
【００２５】
また、排気カップ４２は、排液カップ４１の他、回転カップ３も囲繞し、その上壁４２ａは庇部材３２の上方に位置している。そして、排気カップ４２は、その上壁４２ａと庇部材３２との間の環状をなす導入口４２ｂから回転カップ３内およびその周囲の主にガス成分を取り込んで排気するようになっている。また、排気カップ４２の下部には、図１および図４に示すように、排気口４５が設けられており、排気口４５には排気管４６が接続されている。排気管４６の下流側には図示しない吸引機構が設けられており、回転カップ３の周囲を排気することが可能となっている。排気口４５は複数設けられており、処理液の種類に応じて切り替えて使用することが可能となっている。
【００２６】
このように、処理液が回転カップを介して排液カップ４１に導かれ、気体成分は導入口４２ｂから排気カップ４２に導かれ、かつ排液カップ４１からの排液と排気カップ４２からの排気が独立して行われるようになっているので、排液と排気を分離した状態で導くことが可能となる。
【００２７】
排気カップ４２には、その上壁に周方向に沿って複数の空気取入口４７が設けられ、その内側壁には上下２段に周方向に沿って複数の空気取入口４８が設けられている。空気取入口４７は、排気カップ４２の上方領域の雰囲気を吸引し、空気取入口４８は回転プレート１１の下方に存在する機構部の雰囲気を吸引し、滞留している処理液のガス化成分を除去することが可能となっている。また、排液カップ４１の外側にそれを囲繞するように排気カップ４２が設けられているので、排液カップ４１から漏出したミストも確実に吸引することができ、処理液のミストが外部に拡散することが防止される。
【００２８】
次に、以上のように構成される液処理装置１００の動作について図５を参照して説明する。まず、図５の（ａ）に示すように、裏面処理液供給ノズル５を上昇させた状態で、図示しない搬送アームからウエハ支持台１８の支持ピン上にウエハＷを受け渡す。次いで、図５の（ｂ）に示すように、裏面処理液供給ノズル５を、ウエハＷを保持部材１３により保持可能な位置まで下降させ、保持部材１３によりウエハＷをチャッキングする。そして、図５の（ｃ）に示すように、表面処理液供給ノズル４を退避位置からウエハＷの中心上の吐出位置に移動させる。
【００２９】
この状態で、図５の（ｄ）に示すように、モータ２により保持部材１を回転カップ３およびウエハＷとともに回転させながら、表面処理液供給ノズル４および裏面処理液供給ノズル５から所定の処理液を供給して洗浄処理を行う。
【００３０】
この洗浄処理においては、ウエハＷの表面および裏面の中心に処理液が供給され、その洗浄液が遠心力によりウエハＷの外側に広がり、ウエハＷの周縁から振り切られる。この場合に、ウエハＷの外側を囲繞するように設けられているカップがウエハＷとともに回転する回転カップ３であるから、図６に示すように、ウエハＷから振り切られた処理液が垂直壁部材３１に当たった際に処理液に遠心力が作用し垂直壁部材３１の排出孔３３，３４の周囲に液膜３７を形成するから、固定カップの場合のような飛び散り（ミスト化）は発生し難い。そして、垂直壁部材３１に達した処理液は遠心力により排出孔３３，３４から回転カップ３の外側に排出される。したがって、固定カップを設けた場合のようなカップに当たってミスト化した処理液がウエハＷに戻ることが抑制される。処理液の供給が停止されると、液膜３７として垂直壁部材３１の排出孔３３，３４の周囲に溜まっていた処理液も排出孔３３，３４から排出され、回転カップ３内に処理液が存在しない状態とされる。
【００３１】
また、このように回転カップ３の存在により、排液カップ４１内でミストが発生してもミストがウエハＷを汚染するおそれが実質的に存在しないため、排液カップ４１は排液可能な程度の極小さいものでよく、その周囲を囲繞するように排気カップ４２を設けても装置を小型なものにすることができ、装置のフットプリントを小さくすることができる。そして、このように排液カップ４１の外側に排液カップ４１を囲繞するように排気カップ４２を設けるので、上述のように排液は回転カップ３の垂直壁部材３１に設けられた排出孔３３，３４から排液カップ４１に取り込まれるのに対し、回転カップ３内およびその周囲に存在する気体成分は環状の導入口４２ｂから排気カップ４２に取り込まれ、おおもと部分で排液・排気分離を行うことができ、しかも排液カップ４１からの排液と排気カップ４２からの排気が独立して行われるようになっているので、下流側に排気・排液を分離するための機構を設ける必要がない。また、排気カップ４２が排液カップ４１を囲繞するように設けられているので、処理液のミストが排液カップ４１から漏出しても排気カップ４２でトラップすることができ、装置外へ処理液のミストが飛散して悪影響を与えることを防止することができる。
【００３２】
また、表裏面がウエハＷの表裏面と略連続するように案内部材３５が設けられているので、遠心力でウエハＷの表裏面において周縁から振り切られた処理液は層流状態で案内部材３５の表裏面を案内されて垂直壁部材３１に至り、排出孔３３，３４から外部に排出される。したがって、処理液がウエハＷから振り切られた時点での処理液のミスト化を極めて効果的に抑制することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態に係る液処理装置について説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係る液処理装置の要部を拡大して示す断面図である。本実施形態では、案内部材、回転カップおよび排気・排液部の構造が第１の実施形態と異なっている。以下、これらの異なっている部分を主に説明するが、以下に説明する部分以外の他の部分は、第１の実施形態と同様に構成されている。
【００３４】
本実施形態においては、第１の実施形態と異なり、回転カップ３の代わりに下方に排液を導く構造を有する回転カップ３′を用いている。また、案内部材３５の代わりに裏面が内側から外側に向けて下方に傾斜する構造を有する案内部材３５′を用いている。また、このような構造の相違から、排液カップ４１と若干構造の異なる排液カップ４１′を用いている。さらに、排気を排気管（図示せず）に導きやすくするために、排気カップ４２と構造が異なる排気カップ４２′を用いている。
【００３５】
具体的には、回転カップ３′は、ウエハＷから振り切られた処理液の飛散を防止するとともに処理液を下方に導く庇部材５１と、庇部材５１と案内部材３５′との間、および案内部材３５′と回転プレート１１との間に、それぞれ処理液を通過する複数のスリット５３および５４を形成するための複数のスペーサ部材５５および５６とを有している。庇部材５１、スペーサ部材５５、案内部材３５′、スペーサ部材５６、回転プレート１１は、ねじ止め等により一体的に固定され、これらは一体的に回転されるようになっている。スリット５３および５４は、周方向に沿って複数配列されており、これら複数のスリット５３および５４を形成するために、複数のスペーサ部材５５および５６が周方向に沿って配置されている。このようなスペーサ部材の代わりに第１の実施形態のように孔が形成されたプレートを用いてもよい。
【００３６】
庇部材５１は、その内側壁が内側から外側に向かって下方に湾曲しており、その下端は回転プレート１１よりも下方まで延びている。その下端部と回転プレート１１との間の部分、すなわち回転カップ３′の下端部分に下方に向けて円環状の開口部５７が形成されており、排液を下方に排出するようになっている。そして、この開口部５７を受けるように、すなわち開口部５７を囲繞するように排液カップ４１′が配置されている。このように庇部材５１の下端を回転プレート１１の下方まで延ばすことにより、回転カップ３′からの液の排出部をウエハから遠ざけることができ、ミストの戻りを少なくすることができる。このような観点から、庇部材５１の下端の位置はできるだけ下方に延ばしてウエハＷから極力遠ざけることが好ましい。排液カップ４１′は排液カップ４１と排液を受ける部分の構成が異なっているのみで、他の構成は排液カップ４１とほぼ同じであり、排液口４３が設けられそこに排液管４４が接続されている点も同じである。
【００３７】
庇部材５１の外側の面は先端から外周側に向かって下側に傾斜しており、その傾斜に連続して、下側に向かう曲線が形成されている。また、排気カップ４２′は、その上壁４２ａ′が庇部材５１の傾斜に対応して外周側に向かって下側に傾斜し、その傾斜部分と連続して下側に向かう曲線が形成されている。これにより、上壁４２ａ′と庇部材５１の間に形成された開口部４２ｂ′から吸引された気体を排気管（図示せず）に導きやすくなっている。
【００３８】
このように構成される液処理装置においては、第１の実施形態と同様、モータ２により保持部材１を回転カップ３′およびウエハＷとともに回転させながら、表面処理液供給ノズル４および裏面処理液供給ノズル５から所定の処理液を供給して洗浄処理を行う。この際に、ウエハＷの表面および裏面において周縁から振り切られた処理液は、案内部材３５′の表面および裏面を案内されて、それぞれスリット５３および５４を通った後、庇部材５１の内壁に沿って下方に導かれ、回転カップ３′の下端部分に形成された円環状の開口部５７から下方へ排出され、排液カップ４１′に取り込まれる。この場合に、本実施形態では、回転カップ３′の下端から下方の排液カップ４１′に処理液を導くので、排液カップ４１′で処理液がミスト化しても、その位置がウエハＷとは大きく離隔しており、高さ位置も異なっているのでウエハＷへのミストの影響をより少なくすることができる。
また、したがって、第１の実施形態と同様、排液カップ４１′を小さくすることができ、その周囲を囲繞するように排気カップ４２′を設けても装置を小型なものにすることができ、装置のフットプリントを小さくすることができる。また、このように排液カップ４１′を囲繞するように排気カップ４２′を設けることにより、第１の実施形態と同様、おおもと部分で排液・排気分離を行うことができ、しかも排液カップ４１′からの排液と排気カップ４２′からの排気とを独立に行うことができるので、下流側に排気・排液を分離するための機構を設ける必要がなく、かつ処理液のミストが排液カップ４１′から漏出しても排気カップ４２′でトラップすることができ、装置外へ処理液のミストが飛散して悪影響を与えることを防止することができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、乱流化によるミスト発生を防止するために案内部材を設けたが、必ずしも設ける必要はない。また、上記実施形態では、ウエハの表裏面洗浄を行う液処理装置を例にとって示したが、本発明はこれに限らず、表面の洗浄処理を行う液処理装置であってもよく、また、液処理については洗浄処理に限らず、レジスト液塗布処理やその後の現像処理等、他の液処理であっても構わない。また、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、液晶表示装置（ＬＣＤ）用のガラス基板に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の基板等、他の基板に適用可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、半導体ウエハに付着したパーティクルやコンタミネーションを除去するための洗浄装置に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置を一部切り欠いて示す概略平面図。
【図３】図１の液処理装置の排気・排液部を拡大して示す断面図。
【図４】図１の液処理装置の排気・排液部を拡大して示す断面図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る液処理装置の処理動作を説明するための図。
【図６】ウエハから振り切られた処理液の状態を説明するための図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る液処理装置の要部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１；ウエハ保持部
２；回転モータ
３，３′；回転カップ
４；表面処理液供給ノズル
５；裏面処理液供給ノズル
６；排気・排液部
８；ケーシング
９；ＦＦＵ
１１；回転プレート
１２；回転軸
１３；保持部材
３１；垂直壁部材
３２，５１；庇部材
３３，３４；排出孔
３５，３５′；案内部材
４１，４１′；排液カップ
４２，４２′；排気カップ
４２ｂ；導入口
４３；排液口
４４；排液管
４５；排気口
４６；排気管
５７；開口部
１００；液処理装置
Ｗ；ウエハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、
前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、
基板に処理液を供給する液供給機構と、
前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部と
を具備し、
前記排気・排液部は、主に基板から振り切られた処理液を取り入れて排液する環状をなす排液カップと、前記排液カップの外側に前記排液カップを囲繞するように設けられ、前記回転カップおよびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップとを有し、前記排液カップからの排液と前記排気カップからの排気がそれぞれ独立して行われることを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、
前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、
基板の表面に処理液を供給する表面液供給機構と、
基板の裏面に処理液を供給する裏面液供給機構と、
前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部と
を具備し、
前記排気・排液部は、主に基板から振り切られた処理液を取り入れて排液する環状をなす排液カップと、前記排液カップの外側に前記排液カップを囲繞するように設けられ、前記回転カップおよびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップとを有し、前記排液カップからの排液と前記排気カップからの排気がそれぞれ独立して行われることを特徴とする液処理装置。
【請求項３】
前記保持部材上の基板の外側に、前記保持部材および前記回転カップとともに回転するように設けられ、基板から振り切られた処理液を基板の外方へ導く案内部材をさらに具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を水平方向に排出する処理液排出部を有しており、前記排液カップは、前記回転カップの外側を囲繞するように設けられ、水平方向に排出された排液を受け止めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を取り入れて下方へ案内する案内壁と、取り入れた処理液を下方へ排出する開口部とを有しており、前記排液カップは、前記開口部を囲繞するように設けられ、下方に排出された排液を受け止めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項６】
前記排気カップは、前記回転カップの上方に円環状の導入口が形成されるように配置されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項７】
前記排気カップは、壁部に周囲の雰囲気を取り込む取り込み口を有していることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項１】
基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、
前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、
基板に処理液を供給する液供給機構と、
前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部と
を具備し、
前記排気・排液部は、主に基板から振り切られた処理液を取り入れて排液する環状をなす排液カップと、前記排液カップの外側に前記排液カップを囲繞するように設けられ、前記回転カップおよびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップとを有し、前記排液カップからの排液と前記排気カップからの排気がそれぞれ独立して行われることを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップと、
前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、
基板の表面に処理液を供給する表面液供給機構と、
基板の裏面に処理液を供給する裏面液供給機構と、
前記回転カップの排気および排液を行う排気・排液部と
を具備し、
前記排気・排液部は、主に基板から振り切られた処理液を取り入れて排液する環状をなす排液カップと、前記排液カップの外側に前記排液カップを囲繞するように設けられ、前記回転カップおよびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップとを有し、前記排液カップからの排液と前記排気カップからの排気がそれぞれ独立して行われることを特徴とする液処理装置。
【請求項３】
前記保持部材上の基板の外側に、前記保持部材および前記回転カップとともに回転するように設けられ、基板から振り切られた処理液を基板の外方へ導く案内部材をさらに具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を水平方向に排出する処理液排出部を有しており、前記排液カップは、前記回転カップの外側を囲繞するように設けられ、水平方向に排出された排液を受け止めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記回転カップは、基板から振り切られた処理液を取り入れて下方へ案内する案内壁と、取り入れた処理液を下方へ排出する開口部とを有しており、前記排液カップは、前記開口部を囲繞するように設けられ、下方に排出された排液を受け止めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項６】
前記排気カップは、前記回転カップの上方に円環状の導入口が形成されるように配置されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項７】
前記排気カップは、壁部に周囲の雰囲気を取り込む取り込み口を有していることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−３１１７７５（Ｐ２００７−３１１７７５Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０７７２５（Ｐ２００７−１０７７２５）
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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